大直径深孔采矿法的崩矿方式研究.pdf

第5 7 卷 第4 期 有 色 金属 矿山 部分 2 0 0 5 年7 月 大直径深孔采矿法的崩矿方式研究 邹贤季 安徽 铜 都铜 业股 份有 限公 司安庆 铜 矿 摘要 高阶段大直径深孔采矿法是安庆铜矿主要的采矿方法， 在矿山生产过程中就采场崩矿方式进行 了 试验研 究， 文章就大直径深孔采矿法 的几种崩 矿方式进行 分析和总结。 关键词 高阶段采场 大直径深孔采矿法V C R法崩矿 全孔侧 向崩矿 分 段侧 向崩矿控制爆破 安庆铜矿是大型坑下铜铁采选矿山， 设计 日采选 能力 3 5 0 0 t ， 矿体赋存标高 ⋯1 8 0 7 8 0 m， 为接触交 代矽卡岩型铁铜矿床， 地表为农 田、 村庄 ， 标高 5 0 m 左右， 矿体走向 1 2 5～3 0 5 。 ， 倾向总体上为南西， 部分 倾向北东， 主体部分为急倾斜矿体 ， 已控制矿体长度 约 7 6 0 m， 平均厚度 5 0～7 0 m。高 阶段大直径深孔 回 采嗣后充填采矿法为矿山开采的主要采矿方法。 1 采矿 方法概 述 安庆铜矿矿体属急倾斜矿体 ， 矿体厚度多为 5 0 ～ 7 0 m， 部分厚大 区域达 1 0 0 m左右 ， 矿体上盘 为石 灰岩 ， 下盘为矽卡岩 、 闪长岩 ， 矿石类型有磁铁矿含 铜 、 单铁矿 、 矽卡岩含铜 3种 ， 矿、 围岩均属中等稳 固 以上的岩层。采用大直径深孔采矿法双阶段连续 回 采。采场垂直矿体走向布置， 分矿房 、 矿柱两步骤回 采 ， 回采 阶段 高 度达 1 2 0 m。矿 房 、 矿 柱宽 度均 为 1 5 m， 长度为矿体厚度 ， 高度 1 2 0 m。采 场布置上 、 下 两层凿岩硐室 ， 采用 S i m b a 一 2 6 1 型潜孔钻机分段凿 岩 ， 炮孔直径 b 1 6 5 m m。采场底部布置堑沟式拉底 、 双侧进路 出矿 的底 部结 构， 采用 S T型系列铲运 机 出矿 ， 采场 出矿完毕 ， 嗣后一次充填 ， 矿房为一步骤 回采采场 ， 实行尾砂胶结充填 ， 矿柱为二步骤回采采 场 ， 采用尾砂充填 ， 图 1 为安庆铜矿高阶段大直径深 孔采矿示意图。 2 采场布孔 采场的布孔参数依据爆破漏斗试验结果确定 ， 矿房采场 中部炮孔布孔参数取 3 ． O m X 3 ． O m， 为有 效地控制采场边界 ， 边排孔实行光面爆破 ， 孔网参数 取 2 ． 2～ 2 ． 5 m X 2 ． 0～2 ． 2 m 抵抗线 X孔 间距 ， 边 孔至采场边界 0 ． 5 m。矿柱采场两侧是充填体 ， 矿柱 邹 贤季工程师安徽怀宁2 4 6 1 3 1 采场的布孔原则是保护两侧 的充填体 ， 尽量减少超 爆引起的充填体的片落以及爆破规模过大所引起的 充填体 的垮落。矿柱采场中间孔采用 3 ． O m X 3 ． O m 的孔网参数， 边排孔依 据加强松 动爆 破理论 ， 采用 2 ． O m X 2 ． O m 的布孔参数 ， 实行加 强松动爆破 。边 排孔距充填体边界 I ． 5～I ． 7 m。 I f I ∞ 4 1 l 、 目 ∞ 5 ． X I I I 蚤 ． L 士 f ￡ 一 o ． oo 藜 謇,oo LL 一 ． ， 一 ， o - ‘ ～ 堆 葵 舞 泓 纵剖 面 图 l 安庆铜矿高阶段大直径深孔采矿示意图 1 一凿岩 硐室 ； 2 -- b 1 6 5 m m 炮孔 ； 3 一出 矿进 路 ； 4 一分 段侧 崩 界线 ； 5 一竖 向切割槽 。 3 采场崩矿方式 大直径深孔采矿法 的崩矿方式通常是 V C R法 崩矿 ， 演变方式有“ V C R法切槽一全孔侧向崩矿” 和 “ V C R法切槽一分段侧向崩矿” ， 图 2为 3种崩矿方 式示意图。 3 ． 1 V C R法崩 矿 V C R法崩矿 即下 向倒漏 斗爆 破 ， 是 采用 高密 度 、 高威力 、 高爆速 、 低感度的炸药 安庆铜 矿用的 是普通乳化油炸药 ， 以球形药包 直径与长度之比 不超过 I 6的药包 自下而上分层爆破。V C R法爆 破的装药 结构 是炮 孔 下部堵 塞 1 ． 0～1 ． 5 m， 药 包 3 0 k g ， 上 部堵塞 1 ． 2～1 ． 6 m， 分层 爆破 高度 2 ． 5～ 维普资讯 第 4期 邹 贤季 大直径深孔采矿法 的崩矿方式研究 1 1 3 ． 0 m， V C R法崩矿 的特点是 1 爆破效果好。由于球形药包 的爆破能量利用 充分 ， 故矿石破碎块度均匀， 大块率仅为 1 ． 5 ％左右。 2 V C R法爆破对硐室 、 出矿工程及采场 围岩 破坏性小。V C R法爆破 的爆破 自由面是下向的， 只 要控制好炮孑 L 下部堵 塞长度 、 装药量 、 上部堵塞 长 度 、 起爆顺序 、 最大单响药量 、 爆破规模 ， 就可以有效 地控制爆破对硐室 、 出矿工程及采场 围岩的破坏。 3 采场爆破频率高 ， 爆破作业量大 ， 爆破作业 成本高。 、 ．／ l J 7 月 0 c 。 目 l 1 I f 2 层 侧 崩界 线 f 全 孔 侧 崩界 线 f 、 【 f 、 r l l l rl rl l ＼ 舌 c 。 竖向 切 割 槽 一一 ． ． j _ 鑫 3一 _ - ． - 一 。。 J L 一 ． 吕 ． 一 一。 。 - 0 c o 一一’。 _ J 一 一 I I I i -- { 一 l 『 I 【。 瑶 -一 H 弭 ． ] 蛐 堆 ； 皂 ； V C R法崩矿 全孔侧 向崩矿 分段侧 向崩矿 图 2 大直径深孔采矿法采场崩矿方式示意图 3 ． 2全孔 侧 向崩矿 全孑 L 侧向崩矿是沿采场高度方 向利用 V C R法 爆破形成竖向切割槽作为 自由面 ， 其余炮孑 L 采用球 形或柱状药包全孑 L 一次侧 向爆破。全孑 L 侧向崩矿的 特点是 1 爆破规模大 ， 最大单响药量难 以控制 ， 爆破 对采场稳定的破坏性大。 2 由于岩体存在裂隙 ， 爆破 能量利用率低 ， 爆 破效果差， 大块率为 6 ％左右。 3 采场爆破频率低 ， 采场爆破作业量小 ， 爆破 成本低。 4 炮孔下部部分为挤压爆破 。 3 ． 3 分段 侧 向崩矿 基于对以上两种崩矿方式的试验研究 ， 并结合安 庆铜矿采场特点 ， 周围工程相互关系 ， 生产能力和劳 动生产率的要求 ， 安庆铜矿进行了“ V C R法切槽一分 段侧向崩矿” 的采场爆破方式试验并获得成功 ， 其崩 矿顺序是先用 V C R法爆破形成竖 向切割槽 ， 然后 以 切割槽作 自由面 ， 进行分段侧向崩矿 ， 通过控制侧 向 崩矿的分段高度和崩矿步距来控制爆破规模。 依据对各种形式 的崩矿方式 的研究 ， 安庆铜矿 矿房采场采用“ V C R法小断面切槽一高分段侧向崩 矿” 的爆破方式 ， 切槽范围有 3 m x 3 m～ 5 m x 5 m， 侧 向崩矿分段高度 1 0～1 5 m； 矿柱 采场采用 “ V C R法 大断面切槽一小分段侧 向崩矿” 的爆 破方式 ， 切槽 范围 1 0 m x 1 0 m， 侧 向崩矿 的分 段 高度 6 m左 右。 V C R法切槽爆破 的装药结构是炮孑 L 下部堵塞 0 ． 8～ 1 ． 0 m， 药包 3 0 k g ， 上部堵塞 1 ． 0～1 ． 2 m； 分段侧 向崩 矿采场 中间炮孑 L 的装药结构是炮孑 L 下部堵塞 0 ． 8～ 1 ． 0 m， 单层药包 2 0～ 2 5 k g ， 空气间隔 0 ． 8～1 ． 0 m， 上 部填砂 1 ． 2～1 ． 5 m。 “ V C R法切槽 一分段侧 向崩矿 ” 的爆破方式可 有效地控制爆破规模 ， 减少爆破 对采场暴露边帮的 破坏 ， 减少爆破次数 ， 提高爆破效率 ， 降低爆破成本 ， 并为采场边 F ZT L 实施控制爆破和留矿爆破创造优越 的爆破条件 ， 有利于维护采场稳定。 4 几 点 结 论 1 高阶段大直径深孑 L 采矿法的使用条件是急倾 斜中厚以上 ， 形态较规整， 矿、 围岩均较稳固的矿体。 2 采场崩矿方式依据矿 、 围岩的稳 固情况 而 定 ， 分段侧 向崩矿具有技术上较为稳妥 、 灵活性较强 的特点 ， 具有很高的推广应用价值 。 3 安庆铜矿针对矿房、 矿柱采场的特点进行了回 采技术研究 ， 形成 了成熟的采场崩矿方式和采场控制 爆破技术 ， 矿房、 矿柱采场回采后采场帮壁基本规整。 4 高阶段 大直 径深孑 L 采矿法采场结 构合理 ， 凿岩效率高 ， 爆破工艺先进 ， 一次崩矿量大 ， 出矿集 中连续 ， 机械化程度高， 一次连续充填快 ， 作业安全， 采场生产能力和劳动生产率高。 口 维普资讯